| 研究課題/領域番号 |
21K04775
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
佐藤 勝俊 名古屋大学, 工学研究科, 特任准教授 (30586607)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 合金触媒 / 省貴金属化 / 局所構造 / 電子状態 / 窒素酸化物 / 孤立貴金属 / 合金 / タンデム配置 / NOx還元 / 自動車触媒 / 排ガス浄化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自動車の低燃費化による排ガス組成の変化に伴って、酸化雰囲気下でも高い窒素酸化物（NOx）還元活性を示す触媒が必要とされており、新たな学理に基づく触媒・活性点の開発が求められている。本研究では、申請者らが見出した「孤立貴金属サイト」を基盤概念とし、酸化雰囲気下でのNOxの吸着・活性化を効率的に進める新規な活性点を創出することを目的とする。具体的には微量貴金属-汎用金属からなる貴金属サイトを構築し触媒特性を把握するとともに、in-situ、operando分光等を駆使することで、孤立貴金属サイトの微細構造と作用機構を明らかにする。これによって、画期的な機能を発現する新規触媒の設計、開発指針を得る。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、汎用金属中の孤立貴金属種が示す特異な構造と特性に注目し、これを触媒活性点として利用した、酸素過剰雰囲気下でも高い活性を示すNOx還元システムの構築を目的とした。特に白金との複合化効果を中心に検討を行い、白金の作用が促進される汎用金属とその最適な組み合わせを検討した。これらの検討を通じて、汎用金属-白金の複合体にさらに汎用金属を作用させた新規な触媒システムを構築し、酸素過剰条件下でもベンチマーク触媒を凌駕する活性を示す高活性な複合触媒系を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
貴金属は希少な資源であり、今後ますますの需要増加が見込まれている。特に自動車触媒としての需要が大きく、枯渇に備えた代替策の提示が求められている。本研究では汎用金属と少量の貴金属の複合化に注目し、貴金属の使用量をおさえながら、ベンチマーク貴金属触媒を凌駕する性能の触媒を開発することに成功した。これらの結果は、貴金属の使用量削減と汎用金属の利用に関する新たな指針となることが期待される。
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